CN112705323B - 一种竹笋壳破碎设备及竹笋壳应用于植物栽培基质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种竹笋壳破碎设备及竹笋壳应用于植物栽培基质的方法，其中，竹笋壳破碎设备，包括入料仓，破碎室，刀具盘，电机，出料仓，传送带，传动电机，支持架；收集仓下端连接破碎室，破碎室包括挡板和刀具盘，刀具盘由电机带动转动，破碎室连接出料仓，出料仓下方设置传送带，传送带顶端设置传动电机，整体由支持架固定。通过本申请所提供的竹笋壳破碎设备破碎后的竹笋壳可以形成纤维束，纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团，网格状结构具有良好的透气性，缠绕的纤维团具有良好的保水、保肥性，在制备成植物栽培基质后，不仅具有良好的保水性、透气性，还具有良好的肥效，能够提高水果的糖含量，并且不含病菌、虫卵、草籽，减少农药的使用，促进农作物生长。

Description

一种竹笋壳破碎设备及竹笋壳应用于植物栽培基质的方法
技术领域
本发明属于园艺设施领域，具体涉及一种竹笋壳破碎设备及竹笋壳应用于植物栽培基质的方法。
背景技术
竹笋产业是福建省的特色产业，现有竹林面积达108万公顷，竹笋年产值达到近百亿。竹笋总产量中40％用于鲜销，其余均用于制作罐头和笋干的加工，加工过程产生大量竹笋壳。鲜笋壳由于含水量高，非常容易腐烂，成为各竹笋产区的一大污染源，给竹笋产区的生态环境带来隐患。
废弃鲜竹笋壳由于存在大量纤维和水分，其废弃物利用存在过度破碎成本高昂、破碎不充分则无法利用等问题。国内对废弃竹笋壳利用的研究比较少，主要用于做成竹壳丝，用于沙发的原料，编制成草鞋等；或者超微粉碎后制硬板材，但存在成品价格高昂等问题；也有作为饲料的报道，但规模较小并且存在环境污染、产品质量不达标等技术难题；因此，废弃的竹笋壳急需一种“变废为宝”的应用方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有竹笋壳废物利用工艺中竹笋壳破碎效果不良和竹笋壳应用于植物栽培基质透气性差、病菌多、肥效差等问题。本发明提供了一种竹笋壳破碎设备，竹笋壳经过破碎设备破碎后形成纤维束，纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团，网格状结构具有良好的透气性，缠绕的纤维团具有良好的保水、保肥性；同时，将破碎后的竹笋壳制成植物栽培基质，不仅具有良好的保水性、透气性，还具有良好的肥效，能够提高水果的糖含量，并且不含病菌、虫卵、草籽，减少农药的使用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，包括：入料仓的下方固定连接破碎室，破碎室侧壁内壁设置网格状凸起，破碎室内设置刀具盘，破碎室壳体与刀具盘中心轴之间设置垫片，刀具盘由第一电机带动旋转，刀具盘轴与第一电机轴通过齿轮连接，刀具盘设置三根破碎辊，破碎辊设置以隔套间隔的36个刀片，刀片间隔4cm，破碎室的下方设置出料仓，出料仓下方设置传送带，传送带与机架通过螺栓连接固定，传送带通过传动电机带动传送；传送带与地面倾角为30度，传送带末端距离地面7米。
优选地，所述破碎室外壳由前后两片可拆卸挡板组成，所述挡板通过螺栓连接，所述挡板内壁设置网格状凸起，所述网格状凸起高于内壁1.5cm。
优选地，所述刀具盘包括左刀具盘与右刀具盘，所述左刀具盘与右刀具盘通过圆头平键连接破碎辊；所述刀片包括固定环、三角纹、厚刀边、锋利刀头、厚度为5mm、总长度为80mm，所述隔套壁厚20mm。
优选地，所述隔套壁厚20mm。
优选地，所述出料仓下端设置阻挡橡胶薄片。
优选地，所述传动电机通过链传动带动传送带。
优选地，所述发酵罐外层包裹保温层，保温层厚度为3cm。
本发明提供上述竹笋壳破碎设备破碎后的竹笋壳絮状物用于植物栽培基质的制备方法，其特征在于，包括：以重量计算，按照絮状物：发酵菌剂：含氮添加剂：水＝800:1:1:100的比例进行混合，加入发酵罐中进行发酵5-7天，将发酵物取出干燥至含水率低于40％，再与木屑按3:2(按重量计算)混合，即制成植物栽培基质。
优选地，所述竹笋壳破碎后的絮状物纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置破碎室中的三根破碎辊及特种刀片，将竹笋纤维破碎散开，使其形成网格状结构，纤维束网格状结构末端缠绕成团，网格状结构具有良好的透气性，缠绕的纤维团则具有良好的保水、保肥性。解决了竹笋壳过度破碎导致透气性差、破碎不充分则导致保水性差的问题，有效地增大了竹笋壳有机物裸露的表面积，更有利于其发酵腐熟。
(2)本发明针对竹笋壳破碎工艺要求设计的特种刀片，具有使用寿命长、粉碎效果好等优点，将竹笋壳的粗纤维束分离，制成的絮状物具有良好的保水保肥效果并具备一定的透气性。
(3)本发明通过设置机架，能够对传送带进行平衡支撑；
通过设置进料仓，能收集工人手工剥落的竹笋壳；
通过设置破碎室内壁网格状凸起，能够提高破碎辊对竹笋壳的破碎效果；
通过设置破碎室外壳前后可拆卸挡板，能够及时更换刀片、清洗破碎室。
通过设置出料仓下端的阻挡橡胶薄片，能够防止破碎物下滑。
通过设置按重量份计算，絮状物：发酵菌剂：含氮添加剂：水＝800:1:1:100的比例，将竹笋壳充分发酵腐熟，使其具备较高的肥效。
附图说明
图1为本发明竹笋壳破碎设备的结构示意图，其中，1-入料仓；2-破碎室；3-刀具盘；4-出料仓；5-传送带；6-传动电机；7-机架；
图2为本发明竹笋壳破碎设备的破碎辊局部结构示意图，其中，301-破碎辊轴；302-刀片；303-隔套；
图3为本发明竹笋壳破碎设备的刀片结构示意图，其中，3021-固定环；3022-三角纹；3023厚刀边；3024-锋利刀头；
图4为本发明竹笋壳破碎设备的破碎效果图：竹笋壳(左)、破碎物(右)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明中的入料仓1、破碎室2、刀具3、出料4、传送带5、传动电6、机架7、破碎辊轴301、刀具302、隔套303等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
实施例1
一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，入料仓(1)的下方固定连接破碎室(2)，破碎室(2)侧壁内壁设置网格状凸起，破碎室(2)内设置刀具盘(3)，破碎室(2)壳体与刀具盘(3)中心轴之间设置垫片，刀具盘(3)由第一电机带动旋转，刀具盘(3)轴与第一电机轴通过齿轮连接，刀具盘(3)设置三根破碎辊，破碎辊设置以隔套(303)间隔的36个刀片(302)，刀片间隔4cm，刀片包括固定环(3021)、三角纹(3022)、厚刀边(3023)、锋利刀头(3034)，破碎室的下方设置出料仓(4)，出料仓(4)下方设置传送带(5)，传送带(5)与机架(7)通过螺栓连接固定，传送带(5)通过传动电机(6)带动传送；传送带(5)与地面倾角为30度，传送带(5)末端距离地面7米，传送带(5)与机架(7)下方设置可供卡车运送货物的空间。
破碎室外壳由前后两片可拆卸挡板组成，挡板通过螺栓连接，挡板内壁设置网格状凸起，网格状凸起高于内壁1.5cm。
刀具盘包括左刀具盘与右刀具盘，左刀具盘与右刀具盘通过圆头平键连接破碎辊。刀片为特制形状、厚度为5mm、总长度为80mm，隔套壁厚20mm。
出料仓下端设置阻挡橡胶薄片。
传动电机通过链传动带动传送带。
发酵罐外层包裹保温层，保温层厚度为3cm。
利用竹笋壳破碎后的絮状物制备植物栽培基质的方法，其特征在于，以重量计算，按照絮状物：发酵菌剂：含氮添加剂：水＝800:1:1:100的比例进行混合，加入发酵罐中进行发酵5-7天，将发酵物取出干燥至含水率低于40％，再与木屑按3:2(按重量计算)混合，即制成植物栽培基质，其中，竹笋壳破碎后的絮状物纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团。
通过本发明设计的竹笋壳破碎设备获得的竹笋壳破碎程度适中，选取未破碎的竹笋壳和超微粉碎的竹笋壳通过本发明提供的方法制备植物栽培基质，另选择椰糠基质和营养土作为对比，在相同的设施温室环境中种植瑰丽100番茄，试验结果如下表1：
表1不同栽培基质对瑰丽100番茄生理性状与经济指标的影响
Figure BDA0002787410690000051
由表1可知，使用本发明提供的竹笋壳破碎设备可以将竹笋壳破碎成特殊的网格状结构；竹笋壳植物栽培基质对比使用未破碎的竹笋壳和超微粉碎的竹笋壳制备的培养基质，在苗期发芽率、单果重、含糖量、病害发生率、虫害发生率、经济效益评分等指标均有显著优势，对比椰糠基质和营养土，通过该发明获得的基质，在含糖量、病虫害发生率、经济效益评分等均有较好效果。
实施例2
入料仓的下方固定连接破碎室，破碎室侧壁内壁设置网格状凸起，破碎室内设置刀具盘，破碎室壳体与刀具盘中心轴之间设置垫片，刀具盘由第一电机带动旋转，刀具盘轴与第一电机轴通过齿轮连接，刀具盘设置三根破碎辊，破碎辊设置以隔套间隔的42个刀片，刀片间隔3.5cm，刀片包括固定环、三角纹、厚刀边、锋利刀头，破碎室的下方设置出料仓，出料仓下方设置传送带，传送带与机架通过螺栓连接固定，传送带通过传动电机带动传送；传送带与地面倾角为30度，传送带末端距离地面7米，破碎室外壳由前后两片可拆卸挡板组成，挡板通过螺栓连接，挡板内壁设置网格状凸起，网格状凸起高于内壁1.5cm。
利用竹笋壳破碎后的絮状物制备植物栽培基质的方法，其特征在于，以重量计算，按照絮状物：发酵菌剂：含氮添加剂：水＝800:2:1:80的比例进行混合，加入发酵罐中进行发酵5-7天，将发酵物取出干燥至含水率低于40％，再与木屑按3:2(按重量计算)混合，即制成植物栽培基质。
实施例一与实施例二设定的竹笋壳破碎设备不同，将二者所得竹笋壳破碎物进行理化性质测试，试验结果如下表2：
表2竹破碎设备不同参数对破碎物理化性质的影响
Figure BDA0002787410690000061
由表2可知，缩小刀片间距，可以提高有机物释放率，但透气性下降，保水性无显著差异。
通过本发明设计的竹笋壳破碎设备获得的竹笋壳破碎程度适中，选取未破碎的竹笋壳和超微粉碎的竹笋壳通过本实施例提供的方法制备植物栽培基质，在相同的设施温室环境中种植瑰丽100番茄，试验结果如下表3：
表3不同栽培基质对瑰丽100番茄生理性状与经济指标的影响
Figure BDA0002787410690000062
Figure BDA0002787410690000071
由表3可知，使用本实施例提供的竹笋壳破碎设备可以将竹笋壳破碎成特殊的网格状结构；竹笋壳植物栽培基质对比使用未破碎的竹笋壳和超微粉碎的竹笋壳制备的培养基质，在苗期发芽率、单果重、含糖量、病害发生率、虫害发生率、经济效益评分等指标均有显著优势，对比椰糠基质和营养土，通过该发明获得的基质，在含糖量、病虫害发生率、经济效益评分等均有较好效果。
本发明通过设置入料仓1、破碎室2、刀具3、出料仓4、传送带5、传动电6、机架7、破碎辊轴301、刀具302、隔套303等部件配合使用，解决了竹笋壳过度破碎导致透气性差、破碎不充分则导致保水性差的问题，有效地增大了竹笋壳有机物裸露的表面积，更有利于其发酵腐熟，竹笋壳破碎后纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团，网格状结构具有良好的透气性，缠绕的纤维团具有良好的保水、保肥性；经过发酵制成的植物栽培基质，促进种苗发育，具有较好的肥效、较低的病虫害发生率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，包括：入料仓的下方固定连接破碎室，破碎室侧壁内壁设置网格状凸起，破碎室内设置刀具盘，破碎室壳体与刀具盘中心轴之间设置垫片，刀具盘由第一电机带动旋转，刀具盘轴与第一电机轴通过齿轮连接，刀具盘设置三根破碎辊，破碎辊设置以隔套间隔的36个刀片，刀片间隔4cm，破碎室的下方设置出料仓，出料仓下方设置传送带，传送带与机架通过螺栓连接固定，传送带通过传动电机带动传送；传送带与地面倾角为30度，传送带末端距离地面7米；
所述破碎室外壳由前后两片可拆卸挡板组成，所述挡板通过螺栓连接，所述挡板内壁设置网格状凸起，所述网格状凸起高于内壁1.5cm；
所述刀片包括固定环、三角纹、厚刀边、锋利刀头，厚度为5mm、总长度为80mm；
所述竹笋壳破碎设备使竹笋壳破碎后的絮状物纤维束通过网格状结构连接且末端缠绕成团。
2.根据权利要求1所述的一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，所述刀具盘包括左刀具盘与右刀具盘，所述左刀具盘与右刀具盘通过圆头平键连接破碎辊。
3.根据权利要求1所述的一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，所述隔套壁厚20mm。
4.根据权利要求1所述的一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，所述出料仓下端设置阻挡橡胶薄片。
5.根据权利要求1所述的一种竹笋壳破碎设备，其特征在于，所述传动电机通过链传动带动传送带。
6.权利要求1～5任一项所述的竹笋壳破碎设备破碎后的竹笋壳絮状物用于植物栽培基质的制备方法，其特征在于，包括：以重量计算，按照絮状物：发酵菌剂：含氮添加剂：水＝800:1:1:100的比例进行混合，加入发酵罐中进行发酵5-7天，将发酵物取出干燥至含水率低于40％，再与木屑按3:2的 重量混合，即制成植物栽培基质。
7.根据权利要求6所述的竹笋壳破碎设备破碎后的竹笋壳絮状物用于植物栽培基质的制备方法，其特征在于，所述发酵罐外层包裹保温层，保温层厚度为3cm。
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